KR101850910B1 - Frequency variable type bandpass-to-bandstop conversion filter using switch bank - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 기존의 BPF(Band-Pass Filter)와 BSF(Band-Stop Filter) 두 구조의 전환이 가능하게 한 주파수 가변형 BP(Band-Pass)-to-BS(Band-Stop) 전환필터에 관한 것으로, 스위치 뱅크의 온/오프 특성, 공통 인덕터 및 커패시터 그리고 스위쳐블 커플링(switchable coupling)을 이용한다.The present invention relates to a frequency variable BP (band-pass) -to-BS (band-stop) switching filter capable of switching two existing structures of BPF (Band-Pass Filter) and BSF , Switch bank on / off characteristics, common inductors and capacitors, and switchable coupling.
여러 가지 기능을 시간에 따라서 선택적으로 수행하는 필터 및 회로를 구현하는 기존의 방법은 기능별 필터 및 회로를 설계한 후 개별 필터 혹은 회로를 스위치를 이용하여 연결하는 방식이다.Conventional methods of implementing filters and circuits that selectively perform various functions over time are to design individual filters and circuits and then connect individual filters or circuits using switches.
즉, 입출력단에 연결되어 있는 스위치를 이용하여 사용자가 원하는 기능을 하는 필터 혹은 회로를 선택하는 방식으로 구현한다. 예를 들어, 기존에 발표된 논문(S. Mazumder, D. Upton, and S. Kunasani, "Element-level reconfigurable direct-sample receive module for digital radar," IEEE Int. Symposium on Phased Array Systems and Technology, pp. 456-459, 2013)에서 기술한 바와 같이, S-band를 통과시키는 마이크로파 필터와 X-band를 통과시키는 마이크로파 필터를 입출력단의 스위치를 이용하여 병렬로 연결하게 되면, 사용자의 요구에 따라서 S-band의 신호를 통과시키거나 X-band의 신호를 통과시키는 기능을 수행할 수 있게 된다.That is, a filter or a circuit having a desired function is selected by using a switch connected to the input / output stage. For example, an existing paper (S. Mazumder, D. Upton, and S. Kunasani, "Element-level reconfigurable direct-sample receive module for digital radar," IEEE Int. Symposium on Phased Array Systems and Technology, pp. 456-459, 2013), if a microwave filter for passing an S-band and a microwave filter for passing an X-band are connected in parallel using switches at input and output ends, band signal or pass the signal of the X-band.
그러나 그동안의 연구는 주로 높은 선택도와 정지대역에서 높은 감쇠량(rejection)을 가지면서 낮은 삽입손실을 동시에 갖는 목적을 위한 가변형(tunable) BPF에 대한 다양한 설계방법들이 제시되었다. 최근 연구에서 제안된 구조는 PCB(Printed Circuit Board)에서 기존의 링 공진기(ring resonator), RF 스위치를 이용하여, source-load 단의 커플링크기 조절을 통한 BP-to-BS 전환 필터를 제시 하였다. 또 다른 방식으로는 source-load 간 RF 스위치들의 온/오프 모드 전환으로 커플링 패스를 바꿈으로써 BP-to-BS 모드로 전환이 가능한 필터를 구현하였다. However, many studies have been made on various design methods for tunable BPFs with high insertion loss and low attenuation rejection at high selectivity and stop band. The proposed structure proposed a BP-to-BS conversion filter using a ring resonator and an RF switch in a PCB (Printed Circuit Board) by controlling the coupler linkage at the source-load stage . Another way is to implement a filter that can switch to BP-to-BS mode by changing the coupling path by on / off mode switching of RF switches between source and load.
하지만, 제안된 구조들은 특히 낮은 대역에서 회로의 크기가 크다는 단점이 존재한다.However, the proposed structures have a disadvantage in that the circuit size is large especially in the low band.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 인지 라디오(cognitive radio) 시스템과 같은 광대역 통신시스템에서 이용되는 가변형 밴드패스-밴드스탑 필터뱅크를 하나의 구조로 대체함으로써 비용과 칩 면적을 줄이기 위한 주파수 가변형 밴드패스-밴드스탑 전환필터를 제공하는데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve the above problems, and it is an object of the present invention to provide a variable bandpass-bandstop filter bank used in a broadband communication system such as a cognitive radio system, Frequency band-pass-band-stop filter for reducing the frequency of the input signal.
본 발명의 다른 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.Other objects of the present invention are not limited to the above-mentioned objects, and other objects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 스위치 뱅크를 이용한 주파수 가변형 밴드패스-밴드스탑 전환필터의 특징은 BP 모드 및 BS 모드 중 어느 하나의 모드로 스위칭하여 BP-BS(band pass-to-band stop) 모드의 공진기 간의 커플링 M1,2(J12)을 제공하는 공통 인덕터 및 커패시터와, 상기 공통 인덕터 및 커패시터 양 측에 위치하여 입/출력 커플링 Qe(J01)을 제공하는 2개의 스위치 커플러와, 상기 공통 인덕터 및 커패시터와 어느 하나의 스위치 커플러 사이 및, 상기 공통 인덕터 및 커패시터와 다른 하나의 스위치 커플러 사이에 각각 위치되어 스위치 온/오프 상태에서의 특성을 이용하여 BP 모드 또는 BS 모드의 공진 주파수를 제공하는 BP-BS(band pass-to-band stop) 모드의 공진기를 포함하고, 상기 BP-BS(band pass-to-band stop) 모드의 공진기는, 복수개의 스위치가 병렬 연결되는 제 1 스위치 뱅크와, 복수개의 스위치가 병렬 연결되고 상기 제 1 스위치 뱅크와 직렬 연결되는 제 2 스위치 뱅크와, 상기 제 1 스위치 뱅크와 직렬 연결되는 커패시터(C1)와, 상기 제 2 스위치 뱅크와 직렬 연결되는 인덕터(L1)를 포함하는 것이다.According to another aspect of the present invention, there is provided a frequency-variable bandpass-bandstop switching filter using a switch bank. The bandpass-band switching filter switches between a BP mode and a BS mode, a common inductor and capacitor providing a resonator-to-resonator coupling M 1,2 (J 12 ) in a band stop mode; and an input / output coupling Q e (J 01 ) located on both sides of the common inductor and capacitor Two switch couplers, a common inductor, a capacitor and any one of the switch couplers, a common inductor and a capacitor, and a switch coupler, respectively, And a resonator of a BP-BS (band pass-to-band stop) mode for providing a resonance frequency of a BS mode, wherein the resonator of the band pass- A second switch bank connected in parallel with the first switch bank, a capacitor (C1) connected in series with the first switch bank, a second switch bank connected in parallel with the first switch bank, And an inductor L1 connected in series with the bank.
바람직하게 상기 BP-BS(band pass-to-band stop) 모드의 공진기에 구성된 스위치의 온(on), 오프(off) 상태 개수를 조절하여 공진 주파수를 변화시키는 것을 특징으로 한다.Preferably, the resonance frequency is changed by adjusting the number of on and off states of a switch formed in the resonator of the BP-BS (band pass-to-band stop) mode.
바람직하게 상기 공통 인덕터 및 커패시터는 입력되는 신호에서 특정 주파수 대역을 통과시키도록 밴드패스 모드로 동작하는 전기적 커플링 값(C12)을 가지는 제 1 수동단자와, 입력되는 신호에서 특정 주파수 대역을 차단시키도록 밴드스탑 모드로 동작하는 자기적 커플링 값(L12)을 가지는 제 2 수동단자와, 입력단의 신호를 제 1 수동단자 또는 제 2 수동단자 중 어느 하나로 입력되도록 스위칭하는 제 1 스위치와, 상기 제 1 수동단자 또는 제 2 수동단자 중 어느 하나의 결과를 출력되도록 스위칭하는 제 2 스위치를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.Preferably, the common inductor and the capacitor include a first passive terminal having an electrical coupling value (C 12 ) operating in a band pass mode to pass a specific frequency band in an input signal, and a second passive terminal a first switch for band-stop mode, the magnetic and the second passive terminal having a coupling value (L 12), switching to a signal at the input terminal of one of the first passive terminal or the second manual terminal acting as to, And a second switch for switching the output of either the first passive terminal or the second passive terminal to be outputted.
바람직하게 상기 스위치 커플러는 입력되는 신호에서 특정 주파수 대역을 통과시키도록 밴드패스 모드로 동작하는 전기적 커플링 값(C01)을 가지는 제 3 수동단자와, 상기 제 3 수동단자와 병렬 연결되어 입력되는 신호를 바이패스(bypass)되도록 스위칭하는 제 3 스위치를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.Preferably, the switch coupler includes a third passive terminal having an electrical coupling value (C 01 ) operating in a band pass mode to pass a specific frequency band in an input signal, and a second passive terminal coupled in parallel with the third passive terminal And a third switch for switching the signal to be bypassed.
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바람직하게 상기 BP-BS(band pass-to-band stop) 모드의 공진기는 제 1 스위치 뱅크 및 제 2 스위치 뱅크에 포함되는 복수개의 스위치 중 하나가 온(on) 되면 온이 된 스위치에서 기생저항이 발생되는 것을 특징으로 한다.Preferably, the resonator of the BP-BS (band pass-to-band stop) mode has a parasitic resistance at the switch turned on when one of a plurality of switches included in the first switch bank and the second switch bank is turned on .
바람직하게 상기 제 1 스위치 뱅크 및 제 2 스위치 뱅크에 포함되는 복수개 스위치의 오프(off)(또는 온(on)) 상태의 개수를 조절하여 공진 주파수를 가변하는 것을 특징으로 한다.Preferably, the number of off (or on) states of a plurality of switches included in the first switch bank and the second switch bank is adjusted to vary the resonance frequency.
바람직하게 상기 BP 모드에서 오프된 스위치의 개수가 많을수록 공진 주파수가 점점 작아지고, 상기 BS 모드에서 오프된 스위치의 개수가 많을수록 공진 주파수가 점점 작아지는 것을 특징으로 한다.Preferably, the resonance frequency decreases as the number of switches turned off in the BP mode increases, and the resonance frequency gradually decreases as the number of switches turned off in the BS mode increases.
바람직하게 상기 제 1 스위치 뱅크 및 제 2 스위치 뱅크들이 모두 온이 되면 BP 모드로 전환되고, 모두 오프가 되면 BS 모드로 전환되는 것을 특징으로 한다.Preferably, when the first switch bank and the second switch bank are both on, the mode is switched to the BP mode. When the first switch bank and the second switch bank are both off, the mode is switched to the BS mode.
바람직하게 수신하고자 하는 신호 외의 간섭신호가 미리 설정된 임계치 보다 강한 간섭(interference)이 있을 경우 이를 BS 모드로 전환하고, 미리 설정된 임계치보다 약한 간섭(interference) 환경인 경우 BP 모드로 전환하여 간섭을 제거하는 것을 특징으로 한다.Preferably, when an interference signal other than a signal to be received has an interference that is stronger than a predetermined threshold value, the BS mode is switched to the BS mode. If the interference signal is weaker than a preset threshold value, .
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명에 따른 스위치 뱅크를 이용한 주파수 가변형 밴드패스-밴드스탑 전환필터는 다음과 같은 효과가 있다.The frequency variable bandpass-bandstop switching filter using the switch bank according to the present invention as described above has the following effects.
첫째, 두 가변형 BP/BS 공진기를 스위치 뱅크들의 온/오프 특성과 스위쳐블 커플링(switchable coupling) 구조를 이용하여 결과적으로 공진주파수가 변화면서 BP-to-PS 2 상태(state)에서 동작할 수 있는 소형화된 구조의 필터를 설계할 수 있다.First, the two variable BP / BS resonators can be operated in the BP-to-
둘째, 기존의 방식과 다르게 두 BP/BS 필터가 각 커플링 회로를 SPDT 스위치로 전환하여 사용함으로 전환 필터 구현시의 복잡성 문제가 발생하지 않는다.Second, unlike the conventional method, since the two BP / BS filters use the coupling circuits as the SPDT switches, the problem of complexity in implementing the conversion filter does not occur.
셋째, 하나의 공통 인덕터 및 커패시터와 스위치 뱅크를 이용해서 필터를 구현함으로써 낮은 주파수 대역에서도 소형화된 사이즈로 구현할 수 있다.Third, by implementing a filter using a common inductor, a capacitor, and a switch bank, it can be implemented in a small size in a low frequency band.
도 1 은 본 발명의 실시예에 따른 스위치 뱅크를 이용한 주파수 가변형 밴드패스-밴드스탑 전환필터 구조를 나타낸 구성도
도 2 는 도 1에서 공진기 간 공통 인덕터 및 커패시터의 구조를 상세히 나타낸 구성도
도 3 은 도 1에서 스위치 커플러의 구조를 상세히 나타낸 구성도
도 4 는 도 1에서 공진기의 구조를 상세히 나타낸 구성도
도 5 는 도 4에서 공진기의 스위치 뱅크 스위치의 온/오프 상태에서의 특성을 나타낸 회로도
도 6 은 도 4에서 공진기의 BP 모드 및 BS 모드에서의 회로도
도 7 은 도 4에서 공진기의 BP 모드 및 BS 모드에서의 공진 주파수 변화를 나타낸 그래프BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a block diagram illustrating a bandpass-bandstop switching filter structure of a frequency variable bandpass filter using a switch bank according to an embodiment of the present invention; FIG.
FIG. 2 is a diagram showing in detail the structure of common inductors and capacitors between resonators in FIG.
FIG. 3 is a schematic view showing the structure of the switch coupler in FIG. 1
FIG. 4 is a diagram showing a detailed structure of the resonator in FIG.
Fig. 5 is a circuit diagram showing the characteristics of the switch bank switch of the resonator in the on / off state in Fig. 4
Fig. 6 is a circuit diagram of the BP mode and the BS mode of the resonator in Fig.
Fig. 7 is a graph showing the resonance frequency change in the BP mode and the BS mode of the resonator in Fig. 4
본 발명의 다른 목적, 특성 및 이점들은 첨부한 도면을 참조한 실시예들의 상세한 설명을 통해 명백해질 것이다.Other objects, features and advantages of the present invention will become apparent from the detailed description of the embodiments with reference to the accompanying drawings.
본 발명에 따른 스위치 뱅크를 이용한 주파수 가변형 밴드패스-밴드스탑 전환필터의 바람직한 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록하며 통상의 지식을 가진자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.A preferred embodiment of a frequency variable bandpass-bandstop switching filter using a switch bank according to the present invention will now be described with reference to the accompanying drawings. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the scope of the invention to those skilled in the art. It is provided to let you know. Therefore, the embodiments described in the present specification and the configurations shown in the drawings are merely the most preferred embodiments of the present invention and are not intended to represent all of the technical ideas of the present invention. Therefore, various equivalents It should be understood that water and variations may be present.
도 1 은 본 발명의 실시예에 따른 스위치 뱅크를 이용한 주파수 가변형 밴드패스-밴드스탑 전환필터 구조를 나타낸 구성도이다.FIG. 1 is a configuration diagram illustrating a frequency variable bandpass-bandstop switching filter structure using a switch bank according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG.
도 1에서 도시하고 있는 것과 같이, BP 모드 및 BS 모드 중 어느 하나의 모드로 스위칭하여 공진기 간의 커플링 M1,2(J12)을 제공하는 공통 인덕터 및 커패시터(100)와, 상기 공통 인덕터 및 커패시터(100) 양 측에 위치하여 입/출력 커플링 Qe(J01)을 제공하는 2개의 스위치 커플러(200)와, 상기 공통 인덕터 및 커패시터(100) 및 스위치 커플러(200) 사이에 각각 위치되어 스위치 온/오프 상태에서의 특성을 이용하여 BP-to-BS 모드의 공진 주파수를 제공하는 BP-BS(band pass-to-band stop) 모드의 공진기(300)로 구성된다. 이때, 상기 공진기(300)에 구성된 스위치의 온(on), 오프(off) 상태 개수를 조절하여 공진 주파수를 변화시킨다.A common inductor and
한편, 필터를 설계할 때, 공진기(300)의 공진 주파수가 결정되었을 때, FBW(Fractional BandWidth)라는 설계 지표를 결정해야 한다. FBW는 중심 주파수 대비 3-dB 삽입손실에 해당되는 대역폭의 비율이다. 따라서 원하는 FBW를 가지는 필터를 설계하려면 FBW에 영향을 주는 Qe(J01)와 M1,2(J12)의 설정이 필수적이다. 본 발명의 스위쳐블 커플링(switchable coupling)은 입출력단과 공진기(300) 간의 커플링을 L,C 모듈 요소(lumped element)와 SPDT 스위치로 구성하는 것이다. 이로써 BP/BS 각 모드에서 이에 알맞은 커플링 회로를 독립적으로 선택할 수 있게 된다.On the other hand, when designing the filter, when the resonance frequency of the
상기 공통 인덕터 및 커패시터(100)는 도 2에서 도시하고 있는 것과 같이, 입력되는 신호에서 특정 주파수 대역을 통과시키도록 밴드패스 모드로 동작하는 전기적 커플링 값(C12)을 가지는 제 1 수동단자(110)와, 입력되는 신호에서 특정 주파수 대역을 차단시키도록 밴드스탑 모드로 동작하는 자기적 커플링 값(L12)을 가지는 제 2 수동단자(120)와, 입력단의 신호를 제 1 수동단자(110) 또는 제 2 수동단자(120) 중 어느 하나로 입력되도록 스위칭하는 제 1 스위치(130)와, 상기 제 1 수동단자(110) 또는 제 2 수동단자(120) 중 어느 하나의 결과를 출력되도록 스위칭하는 제 2 스위치(140)로 구성된다.As shown in FIG. 2, the common inductor and the
상기 스위치 커플러(200)는 공통 인덕터 및 커패시터(100)의 양 측에 위치되어 연결되고, 도 3에서 도시하고 있는 것과 같이 입력되는 신호에서 특정 주파수 대역을 통과시키도록 밴드패스 모드로 동작하는 전기적 커플링 값(C01)을 가지는 제 3 수동단자(210)와, 상기 제 3 수동단자(210)와 병렬 연결되어 입력되는 신호를 바이패스(bypass)되도록 스위칭하는 제 3 스위치(220)로 구성된다.The
상기 공진기(300)는 공통 인덕터 및 커패시터(100) 및 스위치 뱅크(200) 사이에 각각 위치되어 연결되고, 도 4에서 도시하고 있는 것과 같이 복수개의 스위치가 병렬 연결되는 제 1 스위치 뱅크(310)와, 복수개의 스위치가 병렬 연결되고 상기 제 1 스위치 뱅크(310)와 직렬 연결되는 제 2 스위치 뱅크(320)와, 상기 제 1 스위치 뱅크(310)와 직렬 연결되는 커패시터(C1)와, 상기 제 2 스위치 뱅크(320)와 직렬 연결되는 인덕터(L1)로 구성된다.The
이때, 공진기(300)는 도 5(a)와 같이, 제 1 스위치 뱅크(310) 및 제 2 스위치 뱅크(320)에 포함되는 복수개의 스위치 중 하나가 온(on) 되면 도 5(b)와 같이, 온이 된 스위치에서 기생저항(아주 작은 값의 저항)이 발생되게 된다. 이에 반해 도 5(c)는 제 1 스위치 뱅크(310) 및 제 2 스위치 뱅크(320)에 포함되는 복수개의 스위치가 모두 오프(off)된 경우로 이 경우에는 스위치에 의한 기생저항이 발생되지 않게 된다. 이때, 상기 제 1, 2 스위치 뱅크(310)(320)는 SPDT(Single Pole Double Throw) 스위치로 구성된다.5 (a), when one of a plurality of switches included in the
한편, 도 6(a)는 공통 인덕터 및 커패시터(100) 및 공진기(300)의 스위치 뱅크를 통해 BP 모드를 나타내는 경우의 신호 처리된 회로도이고, 도 6(b)는 공통 인덕터 및 커패시터(100) 및 공진기(300)의 스위치 뱅크를 통해 BS 모드를 나타내는 경우의 신호 처리된 회로도이다. 즉, 제 1 스위치 뱅크(310) 및 제 2 스위치 뱅크(320)들이 모두 온(다수의 스위치들 중 적어도 하나 이상이 온)이 되면 BP 모드로 전환되고, 모두 오프가 되면 BS 모드로 전환된다.6 (a) is a signal-processed circuit diagram showing a BP mode through a common inductor and a switch bank of the
그리고 스위치 뱅크들의 오프 상태의 개수를 조절하면 등가 커패시턴스가 변하므로 공진기(300)의 공진 주파수도 가변 가능하게 된다. 예를 들어, 도 6(a)에서와 같이 BP 모드에서는 a2*Coff의 값이 클수록(오프된 스위치의 개수가 많을수록) 등가 커패시턴스가 커지므로, 도 7(a)에서 나타내고 있는 공진 주파수가 점점 작아지게 된다. 또한, 도 6(a)에서와 같이 BS 모드에서도 a1*Coff의 값이 클수록(오프된 스위치의 개수가 많을수록) 등가 커패시턴스가 커지므로, 도 7(b)에서 나타내고 있는 공진 주파수가 점점 작아지게 된다.When the number of the OFF states of the switch banks is adjusted, the resonance frequency of the
이처럼, 제 1 스위치 뱅크(310) 및 제 2 스위치 뱅크(320)에 포함되는 복수개 스위치의 오프(off)(또는 온(on)) 상태의 개수를 조절하면 등가 커패시턴스(capacitance)가 변하므로 공진기(300)의 공진 주파수도 도 7(a)(b)와 같이 가변 가능하게 된다. If the number of off (or on) states of a plurality of switches included in the
이러한 구조를 통해, 결과적으로 공진 주파수가 변화면서 BP-to-PS 2 상태(BP 모드)(BS 모드)에서 동작할 수 있는 소형화된 구조의 필터를 설계될 수 있다. 즉, BP 모드로 동작하게 되면, 우리가 수신하고자 하는 신호가 통과했음을 알 수 있다. BP 모드에서 필터의 동작은 도 7(a)에서 도시하고 있는 파란색으로 표시된 주파수 응답에 해당된다. With this structure, it is possible to design a filter of a miniaturized structure that can operate in the BP-to-
그리고 BS 모드로 동작하게 되면, 이는 기생저항을 통한 강력한 간섭신호가 존재하는 환경임을 알 수 있고, 도 7(b)에서 도시하고 있는 주파수 응답과 같이 간섭 신호를 제거해 주도록 동작한다.When operating in the BS mode, it can be seen that there is a strong interfering signal through the parasitic resistance, and operates to remove the interference signal like the frequency response shown in FIG. 7 (b).
이 전환필터의 주목적은 수신하고자 하는 신호 외의 강력한 간섭(interference)이 있을 경우 이를 BS 모드로 전환하여 간섭을 제거하고, 약한 간섭(interference) 환경인 경우 BP 모드로 전환하여 간섭을 제거함으로써, 원하는 신호만을 수신단으로 통과시켜 소형화된 하나의 필터 구조로 끊임없이 스펙트럼의 사용현황이 변하는 환경에서 LNA 단을 포함한 수신단에서의 성능열하를 막기 위함이다.The main purpose of this conversion filter is to remove the interference by switching to the BS mode when there is a strong interference other than the signal to be received and by switching to the BP mode in the case of a weak interference environment, In order to prevent performance deterioration at the receiving end including the LNA stage in an environment where the spectrum state of use is continuously changed by a single filter structure which is miniaturized by passing only the LNA stage.
상기에서 설명한 본 발명의 기술적 사상은 바람직한 실시예에서 구체적으로 기술되었으나, 상기한 실시예는 그 설명을 위한 것이며 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다. 또한, 본 발명의 기술적 분야의 통상의 지식을 가진자라면 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 다양한 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications may be made without departing from the scope of the present invention. Accordingly, the true scope of the present invention should be determined by the technical idea of the appended claims.
Claims (10)
상기 공통 인덕터 및 커패시터 양 측에 위치하여 입/출력 커플링 Qe(J01)을 제공하는 2개의 스위치 커플러와,
상기 공통 인덕터 및 커패시터와 어느 하나의 스위치 커플러 사이 및, 상기 공통 인덕터 및 커패시터와 다른 하나의 스위치 커플러 사이에 각각 위치되어 스위치 온/오프 상태에서의 특성을 이용하여 BP 모드 또는 BS 모드의 공진 주파수를 제공하는 BP-BS(band pass-to-band stop) 모드의 공진기를 포함하고,
상기 BP-BS(band pass-to-band stop) 모드의 공진기는, 복수개의 스위치가 병렬 연결되는 제 1 스위치 뱅크와, 복수개의 스위치가 병렬 연결되고 상기 제 1 스위치 뱅크와 직렬 연결되는 제 2 스위치 뱅크와, 상기 제 1 스위치 뱅크와 직렬 연결되는 커패시터(C1)와, 상기 제 2 스위치 뱅크와 직렬 연결되는 인덕터(L1)를 포함하는 것을 특징으로 하는 스위치 뱅크를 이용한 주파수 가변형 밴드패스-밴드스탑 전환필터.A common inductor and a capacitor that switch between any one of the BP mode and the BS mode to provide a coupling M 1,2 (J 12 ) between the resonators in a band pass-to-band stop (BP-BS) mode,
Two switch couplers located on both sides of the common inductor and the capacitor to provide an input / output coupling Q e (J 01 )
A resonance frequency of the BP mode or the BS mode is determined by using the characteristic in the switch on / off state between the common inductor and the capacitor and between any one of the switch couplers and between the common inductor and the capacitor and the other switch coupler. And a resonator of a band pass-to-band stop (BP-BS) mode,
The resonator of the BP-BS (band pass-to-band stop) mode includes a first switch bank in which a plurality of switches are connected in parallel, a second switch in which a plurality of switches are connected in parallel, A capacitor (C1) connected in series with the first switch bank, and an inductor (L1) connected in series with the second switch bank. The variable bandpass filter according to claim 1, filter.
입력되는 신호에서 특정 주파수 대역을 통과시키도록 밴드패스 모드로 동작하는 전기적 커플링 값(C12)을 가지는 제 1 수동단자와,
입력되는 신호에서 특정 주파수 대역을 차단시키도록 밴드스탑 모드로 동작하는 자기적 커플링 값(L12)을 가지는 제 2 수동단자와,
입력단의 신호를 제 1 수동단자 또는 제 2 수동단자 중 어느 하나로 입력되도록 스위칭하는 제 1 스위치와,
상기 제 1 수동단자 또는 제 2 수동단자 중 어느 하나의 결과를 출력되도록 스위칭하는 제 2 스위치를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 스위치 뱅크를 이용한 주파수 가변형 밴드패스-밴드스탑 전환필터.2. The method of claim 1, wherein the common inductor and capacitor
A first passive terminal having an electrical coupling value (C 12 ) operating in a bandpass mode to pass a specific frequency band in an incoming signal;
A second passive terminal having a magnetic coupling value (L 12 ) operating in a band-stop mode to cut off a specific frequency band in an incoming signal,
A first switch for switching a signal of an input terminal to be inputted to either the first manual input terminal or the second manual input terminal,
And a second switch for switching the output of one of the first passive terminal and the second passive terminal to be output.
입력되는 신호에서 특정 주파수 대역을 통과시키도록 밴드패스 모드로 동작하는 전기적 커플링 값(C01)을 가지는 제 3 수동단자와,
상기 제 3 수동단자와 병렬 연결되어 입력되는 신호를 바이패스(bypass)되도록 스위칭하는 제 3 스위치를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 스위치 뱅크를 이용한 주파수 가변형 밴드패스-밴드스탑 전환필터.2. The switch of claim 1, wherein the switch coupler
A third passive terminal having an electrical coupling value (C 01 ) operating in a band pass mode to pass a specific frequency band in an input signal,
And a third switch connected in parallel with the third passive terminal to bypass an input signal bypassing the third passive terminal.
상기 BP-BS(band pass-to-band stop) 모드의 공진기는 제 1 스위치 뱅크 및 제 2 스위치 뱅크에 포함되는 복수개의 스위치 중 하나가 온(on) 되면 온이 된 스위치에서 기생저항이 발생되는 것을 특징으로 하는 스위치 뱅크를 이용한 주파수 가변형 밴드패스-밴드스탑 전환필터.The method according to claim 1,
In the BP-BS (band pass-to-band stop) mode resonator, when one of a plurality of switches included in the first switch bank and the second switch bank is turned on, a parasitic resistance is generated in the on- Frequency bandpass-bandstop switching filter using a switch bank.
상기 제 1 스위치 뱅크 및 제 2 스위치 뱅크에 포함되는 복수개 스위치의 오프(off)(또는 온(on)) 상태의 개수를 조절하여 공진 주파수를 가변하는 것을 특징으로 하는 스위치 뱅크를 이용한 주파수 가변형 밴드패스-밴드스탑 전환필터.The method according to claim 6,
Wherein the resonance frequency is varied by adjusting the number of off (or on) states of a plurality of switches included in the first switch bank and the second switch bank. - Bandstop switching filter.
상기 BP 모드에서 오프된 스위치의 개수가 많을수록 공진 주파수가 점점 작아지고,
상기 BS 모드에서 오프된 스위치의 개수가 많을수록 공진 주파수가 점점 작아지는 것을 특징으로 하는 스위치 뱅크를 이용한 주파수 가변형 밴드패스-밴드스탑 전환필터.8. The method of claim 7,
As the number of switches turned off in the BP mode increases, the resonance frequency gradually decreases,
Wherein the resonance frequency is gradually decreased as the number of switches turned off in the BS mode increases.
상기 제 1 스위치 뱅크 및 제 2 스위치 뱅크의 스위치들이 모두 온이 되면 BP 모드로 전환되고, 모두 오프가 되면 BS 모드로 전환되는 것을 특징으로 하는 스위치 뱅크를 이용한 주파수 가변형 밴드패스-밴드스탑 전환필터.The method according to claim 1,
Wherein the switch is switched to the BP mode when the switches of the first switch bank and the second switch bank are both turned on, and the switch is switched to the BS mode when the switches are both off.
수신하고자 하는 신호 외의 간섭신호가 미리 설정된 임계치보다 강한 간섭(interference)이 있을 경우 이를 BS 모드로 전환하고, 미리 설정된 임계치보다 약한 간섭(interference) 환경인 경우 BP 모드로 전환하여 간섭을 제거하는 것을 특징으로 하는 스위치 뱅크를 이용한 주파수 가변형 밴드패스-밴드스탑 전환필터.10. The method of claim 9,
When an interference signal other than a signal to be received has an interference that is stronger than a preset threshold value, it is switched to a BS mode, and when the interference environment is weaker than a predetermined threshold value, Frequency bandpass-bandstop switching filter using a switch bank.
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CN112671345A (en) * | 2020-12-16 | 2021-04-16 | 宁波铼微半导体有限公司 | Signal processing module, gallium nitride frequency tripling circuit and circuit design method |
KR102410837B1 (en) * | 2021-11-01 | 2022-06-22 | 한국항공우주연구원 | Filter manufacturing method and filter manufactured by the method |
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JP2004343696A (en) | 2003-02-20 | 2004-12-02 | Tdk Corp | Filter circuit network, its design method and multi-band transmitter |
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- 2016-11-02 KR KR1020160145171A patent/KR101850910B1/en active IP Right Grant
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